滲透汽化膜的制備及其性能研究.pdf

1、滲透汽化技術(shù)是繼精餾、吸收、萃取等傳統(tǒng)分離技術(shù)之后出現(xiàn)的新型的綠色液體分離技術(shù)，它具有節(jié)能、成本低、環(huán)境友好等優(yōu)點，在脫除水中少量有機物及有機溶劑脫水中有很好的應用，同時因不受汽-液平衡的限制，在分離恒沸、近沸混合物上具有很大的優(yōu)勢。而滲透汽化技術(shù)的關(guān)鍵在于滲透汽化膜上，制備具有高的滲透通量和高的分離選擇性的膜是滲透汽化技術(shù)的研究重點。
　　本文選取乙醇-水混合溶液作為分離體系，分別制備用于低濃度乙醇水溶液脫醇的滲透汽化優(yōu)先透醇膜

2、和高濃度乙醇水溶液脫水的滲透汽化優(yōu)先透水膜。并采用紅外光譜(FT-IR)、掃描電鏡(SEM)、接觸角測試儀、滲透汽化實驗裝置對膜結(jié)構(gòu)和性能進行表征。
　　本文以商售的具有優(yōu)良物理化學性質(zhì)和熱穩(wěn)定性的聚砜(PSF)超濾膜為基膜，在其表面分別交聯(lián)聚二甲基硅氧烷(PDMS)和添加氧化石墨烯(GO)的聚乙烯醇(PVA)，制備了疏水性的PDMS/PSF復合膜用于低濃度乙醇水溶的分離和親水性的GO-PVA/PSF復合膜用于高濃度乙醇水溶液的分

3、離?？疾炝酥颇l件和操作條件（原料液濃度、原料液溫度、料液循環(huán)流速）對膜滲透汽化性能的影響。
　　實驗結(jié)果如下:
　　(1)制備PDMS/PSF復合膜的較佳PDMS涂覆濃度為10wt％。隨著原料液濃度、溫度、料液循環(huán)流速的增加，膜的滲透通量升高;隨著原料液濃度的增加，膜的分離因子降低;隨著原料液溫度的升高，膜的分離因子先升高后降低，在40℃處達到最大值;隨著料液循環(huán)流速的增加，膜的分離因子略微升高(6.08→6.36)。

4、r>　　(2)氧化石墨烯的加入能明顯提升GO-PVA/PSF膜對水的分離選擇性，制備GO-PVA/PSF復合膜的較佳交聯(lián)劑四硼酸鈉的處理濃度為0.25 wt％，GO添加量為PVA固含量的2％，PVA濃度為2wt％;隨著原料液濃度的升高，膜的滲透通量降低，分離因子先升高后降低，在濃度為90 wt％處達到最大值;隨著原料液溫度的升高，膜的滲透通量升高，而分離因子變化特殊，對于70 wt％和80 wt％的原料液分離因子降低，對于90 wt％和